今年,还原度高、场景震撼、角色表演到位的国产科幻剧《三体》的热播,也把很多科幻概念带进了现实生活。其中,最为人们所关注的,就是一种名为“纳米飞刃”的纳米材料。在“古筝行动”中,如同一根蚕丝细的纳米飞刃,却可以成为世界上最锋利的刀。
现实生活中真的存在“纳米飞刃”吗?作为能够支撑地球文明发展的希望材料,我们离“纳米飞刃”的未来还有多远的距离?
古筝行动和纳米飞刃
还是先回到三体世界里来看看纳米飞刃。
小说中,4.2光年远的三体文明世界拥有三个太阳,一部分三体人靠脱水存活下来,但文明被摧毁,为了生存,三体人决定殖民地球,他们舰队抵达太阳系需要400年。面对来自三体星球的外星人时,地球上形成了一个欢迎三体人到来的秘密组织,即地球三体组织。同时,为了阻碍地球人类的科技发展,三体人派了两个质子来地球锁死人类科技的发展,包括扰乱科学实验,让科学家相信物理不存在,多名研究人员因而自杀。
人类社会也意识到了三体人的威胁,成立了地球防卫组织,以抵抗三体人的到来。地球防卫组织通过调查得知,地球三体组织的核心基地和指挥中心建立在一艘经过改装的六万吨油轮上,并将其命名为“审判日”号。根据小说描述,“审判日”号长220米、宽30米、高31米、吃水8米,并且一直在不停的航行。
为了防止审判日号上的三体信息被盗走,地球三体组织的建立者伊文斯在巨轮上增加大量复杂结构,进入新舱室老船员都要看图认路,存放三体信息的硬盘增加了自毁功能,一个简单按键就能彻底删除三体信息。
然而,地球防卫组织要想有效地抵抗三体人,必须要得到存储在“审判日”号上的三体人信息,这些信息关系到了人类的存亡。为了在不破坏这些信息的情况下摧毁“审判日”号及其成员,地球防卫组织最终决定启动古筝计划,那就是在“审判日”号通行巴拿马运河的时候,在运河某处两岸立两根柱子,柱子之间平行的地扯上许多细丝,间隔半米左右,“审判日”号白天经过此处时,不仅船体将被细丝切割成半米厚的薄片,其船上大部分成员也将被摧毁。
而所谓的细丝其实就是汪淼研发的最新纳米材料飞刃丝,它基于纳米技术,采用分子建筑术,利用分子探针将材料分子像砌砖那样一个个垒砌起来,最终形成丝状,我们可以简单的将细丝想象为排列成一排的小球,小球之间紧密牢固的连在一起,只不过这些小球都是分子。“飞刃”粗细虽然只有头发丝的十分之一,但强度却足以吊起一辆大卡车。
巴拿马运河河道最窄处150米,在小说中,为了使两根柱子不被“飞刃”先切断,科学家分别在最窄处两岸安放两根铁柱,柱子中间是平行的飞刃丝,间距50厘米。做好准备后,等待审判日号的到来。最终,“审判日”号通过此处时,一艘6万吨重的巨轮就被几根细丝切成“面包片”,巨轮在巨响中解体,倒向一侧的岸边,隐藏在附近的数十辆装甲车和警车呼啸而来。
地球防卫组织如愿以偿地得到了大量有关三体人的信息,从而揭开了人类和三体人大战的序幕。
人类文明的跨越式发展
所有的科幻概念都有理可依。虽然古筝行动在现实中暂时还很难实现,但是在实际的工程技术中,用线状工具切割材料的场景并不少见。
比如,线锯就是一种专门用金属线或缆绳切割大块固体材料的工具。典型的金刚石切割线,结构是利用烧结、电镀或钎焊等方式将金刚石磨粒固定在高强度钢线上,与待切割物体进行高速磨削运动,从而达到切割的目的。从宝石、水晶到花岗岩、钢筋混凝土,金刚石切割线几乎可以切割任何硬度小于金刚石的材料。